Observações feitas por satélite de raios-X revelam estrela de nêutrons com campo magnético em forma de rosquinha e oscilação axial

0
2658
A impressão de um artista de um magnetar com um intenso campo magnético torroidal em seu núcleo. Crédito: NASA / CXC / M.Weiss.

Artigo traduzido de Phys.org.

Quando uma estrela massiva morre, ele pode entrar em colapso sob sua própria gravidade com tal força que ela produz uma supernova, deixando para trás uma remanescente extremamente densa composta quase inteiramente de nêutrons – uma estrela de nêutrons. Algumas estrelas de nêutrons, conhecidas como magnetares, possuem poderosos campos magnéticos, que são mais fortes do que qualquer outro magnetismo conhecido no Universo. Estes campos magnéticos intensos de algum modo produzem pulsos de alta energia de raios-x, mas este processo não é bem compreendido.

Kazuo Makishima da RIKEN’s MAXI Team e Teruaki Enoto do RIKEN Nishina Center for Accelerator-Based Science em colaboração com a Universidade de Tóquio e a NASA já encontrou evidências de que o magnetar 4U 0142 +61 “oscila” sobre seu eixo de rotação, o que implica que a esfericidade da estrela é distorcida devido a um intenso campo magnético em forma de rosquinha em seu núcleo.

“Magnetares emitem raios-X ‘fortes’ de alta energia, mas as origens dessas emissões são desconhecidas”, explica Makishima. “Observamos 4U 0142 +61 usando o satélite astronômico de raio-x Suzaku para descobrir se as emissões do magnetares mudam ao longo do tempo”.

O magnetar já havia sido medido a girar a uma taxa de uma revolução em cerca de 8 segundos e produzir pulsos de raios-x com o mesmo período, mas Makishima e seus colegas notaram flutuações lentas nos tempos de chegada dos pulsos de raios-x . Eles atribuíram essas flutuações à oscilação axial, conhecida como precessão livre. O eixo da estrela gera uma precessão com um período que difere muito pouco do período de rotação da estrela, e o ritmo lento entre os dois períodos altera as emissões observadas.

“A ideia de precessão livre não estava em minha mente quando começamos a análise dos dados”, diz Makishima, “mas eu estava familiarizado com ela através da minha longa experiência com satélites de giro. A precessão é provavelmente causada por uma ligeira deformação do magnetar, e a deformação é possível devido, por sua vez, aos campos magnéticos internos que são ainda mais fortes do que os campos visíveis externos”.

Os resultados sugerem que o magnetar é deformado a partir de uma esfera perfeita devido a um campo magnético torroidal extremamente forte enterrado no núcleo da estrela. Os resultados, portanto, apoiam a hipótese de que os pulsos de raios-x fortes são produzidos pelo consumo de energia magnética. A equipe de Makishima pretende analisar um terceiro conjunto de dados de 4U 0142 +61 e consultar os dados do Suzaku para outros magnetares que podem mostrar efeitos semelhantes. “Também vamos propor observações desses objetos com o ASTRO-H, o poderoso sucessor do Suzaku, que será lançado em 2015”, diz ele.

CONTINUAR LENDO